KR101033743B1 - 고주파 유도 가열 감응장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통상적인 조리용기를 고주파 유도 가열기에서 사용 가능하도록 조리용기를 받쳐주는 고주파 유도 가열 감응장치에 관한 것으로서, 고주파 유도 가열기의 상부에 놓여져 전자 유도 가열이 가능하도록 일정 두께의 자성체로 형성되는 자기유도판 및 상기 자기유도판의 외주면 전체에 적층 형성되는 내열코팅층으로 구성되어 일반적인 가스렌지에 사용되는 비자성 조리용기의 받침판으로 사용 가능하도록 함으로써, 비자성 조리용기를 고주파 유도 가열기에서도 간편하게 사용할 수 있게 하여 가열원에 따라 조리용기를 선택해서 사용해야 하는 사용자의 불편함을 제거하고, 또한 고주파 유도 가열기에서 사용될 수 있는 자성체 조리용기의 특성상 고가이며 내구성이 취약한 전용 조리용기를 구비할 필요가 없을 뿐 아니라, 보관이나 휴대가 용이하여 고주파 유도 가열기에 간편하게 올려놓고 사용할 수 있는 고주파 유도 가열 감응장치에 관한 것이다.

내열코팅층, 조리용기, 고주파 유도 가열기

Description

고주파 유도 가열 감응장치{Responding device for high frequency induction heating equipment}

본 발명은 통상적인 조리용기를 고주파 유도 가열기에서 사용 가능하도록 조리용기를 받쳐주는 고주파 유도 가열 감응장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전자 유도 가열이 가능한 판재 형상의 자성체로 형성되며, 외주면에는 내열코팅층이 코팅된 자기유도판을 구비하여 비자성 조리용기의 받침판으로 사용 가능하도록 함으로써, 비자성 조리용기를 고주파 유도 가열기에서 간편하게 사용할 수 있게 하여 고가이며 내구성이 취약한 고주파 유도 가열기 전용 자성체 조리용기를 사용할 필요가 없는 고주파 유도 가열 감응 장치에 관한 것이다.

일반적으로 고주파 유도 가열은 유도 코일로써 알려진 고주파 전류 운반 컨덕터로부터 변환되는 전기적 에너지에 의해 자기 유도를 발생시킴으로써, 자성을 띠는 금속 소재의 피 가열물을 가열시키는 것이다.

즉 고주파 유도 가열은 코일 형상의 도체 중심에 영구자석을 이동시킬 때 발생된 자계 변화에 의해 도체에 전류가 흐르게 되는 전자 유도 작용을 이용한 것으 로서, 히팅코일에 전류가 단속적으로 흐르게 하여 자력선의 극성이 빠르게 교번되도록 함으로써, 자장 내에 위치하는 피 가열물에 유도전류(와전류)가 흐르도록 하여 이 유도전류의 와전류손에 의해 주울(Joule)열을 발생시켜 피 가열물을 가열시키는 것이다.

따라서 고주파 유도 가열기(인덕션 레인지:induction range)는 이러한 전자 유도 작용을 이용한 가열 장치로서, 안전성이 높고 효율적인 급속 가열이 가능하여 음식물을 조리하는데 있어서 가스 레인지(gas range) 대용으로 점차 확대 사용되고 있다.

이러한 고주파 유도 가열기를 음식물 조리용으로 사용하기 위해서는 고주파 유도 가열의 특성상 조리용기가 자성체로 형성되어야 하기 때문에 고주파 유도 가열기를 사용하여 음식물을 조리하는 경우에는 자성을 가지는 금속 소재의 전용 조리용기를 사용하여야 한다.

그러나 통상적인 주방 조리용기는 성형성이나 가공성 또는 열전도성이 우수한 알루미늄이나 알루미늄 합금 또는 STS300 계열의 비자성 스테인레스 소재 등을 사용하거나 질그릇 등이 사용됨으로써, 일반적으로 비자성체 소재로 구성되어 있기 때문에 자기 유도 발열이 이루어지지 않아 고주파 유도 가열기에서는 조리용기로 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 종래에는 통상적인 알루미늄이나 알루미늄 합금 또는 STS300 계열의 스테인레스 소재와 같은 비자성체 판재에 발열을 담당하는 별도의 자성체 금속 소재가 접합됨으로써, 자성체 금속판과 비자성체 금속판의 복합 판재로 구성된 고주 파 유도 가열기 전용 금속 조리용기를 사용하였다.

이러한 복합 판재로 구성된 고주파 유도 가열기 전용 금속 조리용기의 제조는 비자성체 금속과 자성체 금속을 주조 또는 다이캐스팅 공법으로 성형 가공하거나, 또는 비자성체 소재의 금속판에 자성체 금속판을 열 융착이나 프레스 압착 또는 압연 공정 등을 통해 접합시켜 가공하였으며, 또는 물리적으로 리벳팅을 실시하여 성형 가공하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 고주파 유도 가열기 전용 조리용기는 다음과 같은 문제점들이 있었다.

첫째, 비자성체 금속과 자성체 금속을 강제 접합시킴으로써, 조리용기의 성형 가공이 복잡해질 뿐 아니라 재활용이 곤란하고, 또한 자체 중량증가는 물론 제조단가 또한 현저히 상승되는 문제점이 있었고, 둘째, 비자성체 금속과 자성체 금속간의 열팽창 차이로 인하여 분리 이탈되거나 이로 인해 이물질 등이 이격 틈새에 유입되어 내구성이 현저히 저하됨으로써 실용화에 많은 제약이 따르게 되며, 셋째, 리벳팅으로 강제 접합시키는 경우에는 실용성이 저하될 뿐 아니라, 외관상 디자인 품질이 떨어지는 문제점이 있었으며, 넷째, 일반적인 조리용기와 고주파 유도 가열기 전용 조리용기를 각각 별도로 구비하여 선택적으로 사용해야 되는 불편함이 있었을 뿐 아니라, 전용 조리용기를 별도로 보관하거나 휴대해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 첫째, 고주파 유도 가열기에 피 가열물로 사용될 수 있는 내열코팅층이 코팅된 자기유도판을 구비함으로써, 통상적인 가스렌지에 사용되는 비자성 조리용기를 고주파 유도 가열기에서도 간편하게 사용할 수 있게 하고, 둘째, 가열원에 따라 조리용기를 선택해서 사용해야 하는 사용자의 불편함을 제거할 수 있게 하며, 셋째, 고가일 뿐 아니라 내구성이 현저히 떨어지는 고주파 유도 가열기 전용 조리용기를 별도로 조리 용도에 맞게 다수개를 구비할 필요가 없으며, 넷째, 간단한 구조로 간편하게 조리용기를 받칠 수 있게 하여 보관이나 휴대가 용이한 고주파 유도 가열 감응장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 고주파 유도 가열 감응장치는 고주파 유도 가열기의 상부에 놓여져 전자 유도 가열이 가능하도록 일정 두께의 판재 형상의 자성체로 형성하되, 하측에는 중앙부에 중공부가 형성되도록 하측면 외주를 따라 일정 높이의 차단막이 하향 돌출 형성되는 조리용기 받침용 자기유도판 및 상기 자기유도판의 외주면 전체에 적층 형성되는 내열코팅층을 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 자기유도판의 상부에는 상기 조리용기가 중앙부에 안착될 수 있도록 상부면 외주를 따라 가이드리브가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 자기유도판의 상부에는 조리용기가 중앙부에 안착될 수 있도록 상부면 외주를 따라 엠보싱이 돌출 형성될 수 있다.

한편 상기 차단막에는 다수개의 통기구가 관통 형성될 수 있다.

또 상기 자기유도판은 철재 또는 STS400 계열의 자성 스테인레스 소재로 형성될 수 있다.

또 상기 내열코팅층은 법랑이나 세라믹 또는 유리 중 어느 하나로 코팅되어 형성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 첫째, 통상적인 가스렌지에 사용되는 비자성 조리용기를 고주파 유도 가열기에서도 간편하게 사용할 수 있어 가열원에 따라 조리용기를 선택해서 사용해야 하는 사용자의 불편함을 최소화시킬 수 있는 효과가 있고, 둘째, 고주파 유도 가열기 전용 조리용기를 별도로 조리 용도에 맞게 다수개를 구비할 필요가 없으며, 셋째, 간편하게 조리용기를 받칠 수 있어 보관이나 휴대가 용이한 효과가 있다.

이하 본 발명의 일 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 고주파 유도 가열 감응장치의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 측단면도를 나타낸 것이며, 도 3은 도 1의 저면도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 고주파 유도 가열 감응장치는 자기유도판(10)과 내열코팅층(20)으로 구성된다.

자기유도판(10)은 고주파 유도 가열기(100)(도6에 도시함)에 설치된 유도 코일에 의해 발생되는 교번 자기장의 자기 유도에 의해 자기 발열을 하게 되는 금속판으로서, 일정 두께의 원형 판재 형상으로 구비된다.

자기유도판(10)은 고주파 유도 가열기(100)의 상부에 놓여져 통상적인 비자성 조리용기(110)(도6에 도시함)의 하면을 받칠 수 있도록 적정 직경과 두께를 가지는 원판으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 사각형이나 오각형 등 비자성 조리용기(110)의 용도와 특성에 대응되도록 다양한 형태의 판재 형상으로 구비될 수 있을 것이다.

한편 자기유도판(10)은 고주파 유도 가열기(100)에 의한 자기 유도가 가능하도록 자성체 금속 소재로 형성된다.

이때 자기유도판(10)은 고주파 유도 가열이 가능해야 하는 특성상 알루미늄이나 STS300 계열의 오스테나이트계의 비자성 스테인레스 강(stainless steel)을 사용해서는 안되며, 고주파 유도 가열이 가능하도록 자성체 금속 소재인 철재 또는 자성을 가지고 있는 STS400 계열의 마르텐사이트계 스테인레스 강이 사용되는 것이 바람직하다.

STS400 계열의 스테인레스 강은 크롬(Cr)이 함유되어 있는 유자성 스테인레스 강으로서 강도와 내식성 또한 우수한 소재이다.

고주파 유도 가열 방식에서는, 예를 들면 20KHz 정도의 주파수로 발진된 교 번 자계속에 자기유도판(10)을 배치하면 자기유도판(10)에 와전류가 발생되고, 자기유도판(10)은 이 와전류의 주울(Joule)열에 의해 발열하게 된다.

이때 발열 효율은 고주파 전류가 금속 등의 도전체에 흐를 때 발생하는 표피효과에 영향을 받게 되므로, 자기유도판(10)의 두께와 형상 또는 치수는 사용 주파수의 발열 특성을 고려하여 적절하게 선정한다.

또한 자기유도판(10)의 소재는 사용 주파수에 따른 발열 특성과 발열 효율을 고려하여 고유저항과 표피저항이 상대적으로 큰 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

한편 자기유도판(10)의 하측에는 중앙부에 중공부(50)가 형성되도록 하측면 외주를 따라 일정 높이와 폭을 가지는 차단막(15)이 돌출 형성된다.

차단막(15)은 자기유도판(10)의 하측면과 고주파 유도 가열기(100)의 상부면이 일정 거리 이격되게 함과 동시에 중공부(50)가 형성되게 하여 열손실이 최소화될 수 있게 할 뿐 아니라, 자기유도판(10)을 안정적으로 지지하게 된다.

이때 차단막(15)에는 자기유도판(10)의 하측에 형성되는 중공부(50)가 밀폐되는 것을 방지하도록 일정 폭의 통기구(16)가 관통 형성된다.

통기구(16)는 도 3에 도시된 바와 같이, 자기유도판(10)의 전,후,좌,우에 대칭되도록 각각 형성되는 것이 바람직하나, 필요에 따라 적정 간격으로 이격되게 다수개가 더 설치될 수도 있을 것이다.

한편 자기유도판(10)의 상부면에는 외주를 따라 가이드부가 일정 높이로 돌출 형성된다.

가이드부는 조리용기(110)가 자기유도판(10)의 상부 중앙부에 안착되도록 함 과 동시에 자기유도판(10)의 측면 방향으로 미끄러져 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 도시된 바와 같이, 외주를 따라 돌출 형성되는 가이드리브(30)로 구성될 수 있다.

이때, 가이드리브(30)의 내측면에는 경사면(35)이 형성되게 할 수 있다.

가이드리브(30)의 높이는 조리용기(110)의 크기나 형태를 고려하여 적정 높이로 형성될 수 있을 것이다.

한편 자기유도판(10)의 외주면 전체에는 일정 두께의 내열코팅층(20)이 적층 형성된다.

내열코팅층(20)은 자성체인 자기유도판(10)의 특성상 부식이 발생되는 것을 방지하고, 또한 내열성을 가질 수 있게 하기 위한 것으로 자기유도판(10)의 내구성을 향상시킬 수 있게 하는 것이다.

내열코팅층(20)은 자기유도판(10)의 표면에 유리질을 피복시켜 고온으로 구워내어 코팅하는 법랑(porcelain enamel)이나 세라믹(ceramic) 또는 유리(glass) 등으로 코팅층이 형성되도록 할 수 있다.

또한 내열코팅층(20)은 내식성 금속층으로서 크롬(Cr) 또는 크롬 산화물 등을 포함하는 코팅층으로 형성될 수도 있다.

한편 본 발명의 고주파 유도 가열 감응장치는 휴대가 간편하도록 측면에 손잡이(도시하지 않음)를 형성할 수도 있을 것이다.

한편 도 4는 차단막(15)에 형성되는 통기구(16)의 다른 실시예의 저면도를 나타낸 것으로서, 통기구(16)의 구성 외에는 상기 실시예와 동일하므로 변경된 구 성에 대해서만 설명한다.

도시된 바와 같이, 통기구(16')는 차단막(15)을 따라 일정 간격으로 이격되어 방사상으로 형성되는 다수개의 관통공으로 형성될 수 있다.

이때 통기구(16')는 차단막(15)의 중간 높이에 원형으로 관통 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 직사각형이나 타원형 등 다양하게 형성될 수 있다.

따라서 차단막(15)에 형성되는 통기구(16,16')는 상기와 같은 사각 홈 형상이나 원형 관통공으로 한정되는 것은 아니며, 중공부(50)가 외부와 연통될 수 있도록 다양한 형태와 위치에 형성될 수 있을 것이다.

한편 도 5는 가이드부의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 가이드부의 구성 외에는 상기 실시예와 동일하므로 변경된 가이드부의 구성에 대해서만 설명한다.

도시된 바와 같이, 가이드부는 자기유도판(10)의 상부면 외주를 따라 일정 간격으로 이격되게 돌출 형성되는 엠보싱(40)으로 구성될 수 있다.

엠보싱(40)은 조리용기(110)가 자기유도판(10)의 상부 중앙부에 안착되게 함과 동시에 자기유도판(10)의 측면 방향으로 미끄러져 이탈되는 것을 방지할 수 있게 한다.

한편 엠보싱(40)은 복수 열을 형성하도록 구비될 수 있고, 원형 엠보싱(embossing) 외에 삼각형 또는 사각형 엠보싱 등으로 형성될 수도 있으며, 사용되는 조리용기(110)의 크기와 높이를 고려하여 적정 높이로 엠보싱 가공 처리하도록 한다.

한편 도 6은 본 발명의 고주파 유도 가열 감응장치의 사용 실시예를 나타낸 사용 상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 고주파 유도 가열 감응장치는 고주파 유도 가열기(100)에 구비된 유도 코일 상부면에 위치하도록 놓여지며, 이때 상부면에는 음식물을 조리할 수 있는 통상적인 비자성 조리용기(110)가 놓여 진다.

이때 고주파 유도 가열기(100)를 작동시키면 유도 코일에 단속적인 전류가 흐르게 됨으로써, 자력선의 극성이 빠르게 교번되는 교번 자기장이 발생되며, 이러한 자기장 내에 위치하는 자기유도판(10)에 자기 유도에 의한 와전류가 발생되고 이에 의해 자기유도판(10)이 가열되어 이 열로 인해 상부의 조리용기(110)가 가열됨으로써, 조리용기(110) 내의 음식물을 조리하게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 비자성 조리용기(110)를 고주파 유도 가열기(100)에 사용하고자 할 때 고주파 유도 가열기(100) 상부에 올려놓은 후, 그 상부에 조리용기(110)를 배치하여 조리할 수 있게 함으로써, 고주파 유도 가열기(100)에 간편하게 설치하거나 제거하여 비자성 조리용기(110)를 사용할 수 있어 사용자의 불편함을 최소화할 수 있고, 또한 사용자가 별도의 고주파 유도 가열기(100) 전용 자성체 조리용기를 구비할 필요가 없게 되는 것이다,

또한 구조가 간단하여 보관이나 휴대가 간편함으로써, 조리 장소나 주변 환경에 제약 없이 간편하게 설치 또는 제거하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 고주파 유도 가열 감응장치의 사시도,

도 2는 본 발명의 고주파 유도 가열 감응장치의 측단면도,

도 3은 도 1의 저면도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예의 저면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 평면도,

도 6은 본 발명의 고주파 유도 가열 감응장치의 사용 실시예를 나타낸 사용 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 자기유도판 15 : 차단막

16,16' : 통기구 20 : 내열코팅층

30 : 가이드리브 35 : 경사면

40 : 엠보싱 50 : 중공부

100 : 고주파 유도 가열기

110 : 조리용기

Claims (6)

1. 고주파 유도 가열기의 상부에 놓여져 전자 유도 가열이 가능하도록 일정 두께의 판재 형상의 자성체로 형성하되, 하측에는 중앙부에 중공부가 형성되도록 하측면 외주를 따라 일정 높이의 차단막이 하향 돌출 형성되는 조리용기 받침용 자기유도판; 및

   상기 자기유도판의 외주면 전체에 적층 형성되는 내열코팅층;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 유도 가열 감응장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 자기유도판의 상부에는 상기 조리용기가 중앙부에 안착될 수 있도록 상부면 외주를 따라 가이드리브가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 유도 가열 감응장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 자기유도판의 상부에는 조리용기가 중앙부에 안착될 수 있도록 상부면 외주를 따라 엠보싱이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 유도 가열 감응장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 차단막에는 다수개의 통기구가 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 유도 가열 감응장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 자기유도판은 철재 또는 STS400 계열의 자성 스테인레스 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 유도 가열 감응장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 내열코팅층은 법랑이나 세라믹 또는 유리 중 어느 하나로 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 유도 가열 감응장치.

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